كهرباء ساكنة أو كهرباء ساكنة^[1] أو كهرباء ساكنة^[1] (باللغة الإنجليزية: كهرباء ساكنة) فرع العلم الذي يتعامل مع ظاهرة الجاذبية الكهروستاتيكية.
منذ التاريخ القديم كان معروفاً أن بعض المواد تجذب جزيئات صغيرة بعد عجنها. أطلق إلكترون كلمة المرور على أجزاء كثيرة من العلوم الطبيعية. ظاهرة كهرباء ساكنة جاء من القوى الكهربائية التي تحدث بين الشحنات المختلفة. هذه القوات وصفها قانون كولوم. لكن هذه القوى قوى ضعيفة.

تنتج الكهرباء الساكنة عن تراكم أو غياب الإلكترونات في منطقة ما.

الكهرباء الساكنة هي تراكم الشحنات الكهربائية على أجسام المعدات المختلفة وهي ظاهرة طبيعية. تكمن المشكلة في تراكم الشحنات على الجسم لدرجة أن انتقالها إلى جسم آخر يشكل حدوث شرارة كهربائية. .

عندما تتحرك هذه الشحنات ، يحدث تدفق فوري للتيار الكهربائي ، وتحدث شرارة كهربائية عندما تنتقل الشحنات من مكان إلى آخر عبر الهواء ، أي عندما تقفز هذه الشحنات من جسم بكمية كبيرة من الشحنات إلى جسم آخر بتكلفة أقل.

يمكن ملاحظة هذه الظاهرة يوميًا عند خلع الملابس المصنوعة من النايلون أو البوليستر في غرفة مظلمة ليلاً. سوف نلاحظ ظهور الشرر وصوت الشقوق البسيطة وهذا نتيجة انتقال الشحنات الكهربائية.

يمكن ملاحظة هذه الظاهرة أيضًا عند تقريب ساعدنا المشعر من شاشة التلفزيون ، لذلك سنلاحظ أن الشعر يقف وينجذب إلى شاشة التلفزيون. وبالمثل ، عند تمشيط شعرك في يوم جاف ، ستلاحظ أن الشعر ينجذب إلى المشط.

تشكل هذه الظاهرة مشكلة كبيرة في الصناعة والمختبرات ، وخاصة في صناعة النفط والغاز على سبيل المثال. قد يتسبب نقل الشحنات في حدوث شرارة قد تكون كافية لإشعال الغازات والأبخرة الموجودة في الموقع.

للتغلب على مشاكل هذه الظاهرة بسيط في ظهورها ، وهو جعل جميع الأجسام متساوية من حيث جمع الشحنات عليها ، بحيث لا يكون هناك تجمع للشحنات على جسم واحد يتجاوز ما يتم تجميعه على الجسم الآخر.

لذلك ، من المعتاد توصيل جميع الأجسام المعدنية في المختبر ببعضها البعض وربطها بالأرض من خلال نظام تأريض لتفريغ جميع الشحنات الكهربائية المتراكمة على الأرض ، حيث تنتقل الإلكترونات من الجهد العالي إلى الجهد المنخفض ، حتى لو كانوا أحرارًا في الحركة.

مشكلة الشحنات المتكونة في الغيوم ويبقى تصريفها بينها وبين الأرض والتي تتكون نتيجة انفصال الأرض (المحايدة) عن الشحنات السالبة والموجبة مما يؤدي إلى ظهور قوة هائلة التجاذب بين السحابة والأرض ، والذي غالبًا ما يتسبب في حرائق الغابات. أما حماية الأسطح والمباني المرتفعة فتتم عن طريق أنظمة الحواجز الصاعقة التي تسرّب الشحنات والجهد العالي المصاحب للأرض.

جدير بالذكر أن الكهرباء الساكنة تستقر دائمًا على سطوح الأشياء ، لأن الشحنات المتولدة على الجسم من نوع واحد ، ونتيجة لذلك تنشأ قوى تنافر بينهما ، فيحاولون أخذ أقصى مسافة بينهم ، و ثم يتوجهون إلى الخارج. على هذا الأساس ، لا يصاب ركاب الطائرة بالصواعق عندما يمرون عبر سحابة كهربائية. تستقر الشحنات على سطح الطائرة ولا تتداخل مع الداخل ، لكن العلماء اقترحوا أن الكهرباء الساكنة ووجودها على الجلد قد يساهم بشكل مباشر في الإصابة بسرطان الجلد. لكن هناك فوائد عديدة لهذه الطاقة حيث أنها تقلل التلوث بسبب قدرتها على جمع السخام من المداخن. تستخدم آلات التصوير أيضًا الكهرباء الساكنة لتطبيق الحبر الأسود على الورق.

طرق توليد الكهرباء الساكنة[عدل]

• طريقة العجن: يمكن الحصول على الشحنات الكهربائية من خلال هذه الطريقة. أين ، على سبيل المثال ، يمكننا الحصول على:
  • الشحنات الكهربائية السالبة من فرك ساق الإبونيت بالفراء ، حيث تنفصل الإلكترونات عن الفراء لتنتقل إلى ساق الإبونيت لتصبح سالبة الشحنة.
  • شحنات كهربائية موجبة من حك ساق الزجاج بالحرير ، حيث تنفصل الإلكترونات عن الزجاج لتتحول إلى الحرير ، فيصبح الزجاج مشحونًا بشكل إيجابي.
• طريقة الالتماسيتم ذلك عن طريق ملامسة جسم مشحون بجسم غير مشحون ، لذلك يتم نقل الشحنات الكهربائية إليه من الجسم المشحون ، ونوع شحنة الجسم الذي تم شحنه أخيرًا هو نفس نوع شحنة الجسم التي شحنته (الذي كان على اتصال به).
• طريقة الاستقراءهذا كما في التجربة التالية:
  • الأدوات: كرة موصلة ومعزولة ، سلك ، جسم مشحون مسبقًا (وليكن شحنة موجبة ، على سبيل المثال).
  • العمل :-
    • نجعل الجسم المشحون قريبًا من الكرة دون لمسها ، وبالتالي فإن الشحنات السالبة للكرة تقترب من الجسم المشحون (التجاذب) والشحنات الموجبة للكرة على الجانب الآخر تبتعد عن الجسم المشحون (التنافر).
    • نقوم بتوصيل الكرة بسلك بالأرض (بينما يبقى الجسم المؤثر) ، وبالتالي تنتقل الشحنات السالبة من الأرض إلى الكرة الموصلة ، وتبقى الشحنة السالبة على الكرة نتيجة التجاذب بينها وبين ما قبلها. – شحنة موجبة مشحونة.
    • نرفع السلك عن الكرة ثم نزيل الجسم المشحون منه أيضًا.
    • الكرة مشحونة الآن بشحنة سالبة ، ومن الملاحظ من طريقة توليد الكهرباء المستقرة عن طريق الحث أن الجسم الذي نريد شحنه له شحنة مختلفة عن شحنة الجسم المؤثر المشحون سابقًا.

اكتشف ظاهرة الكهرباء الساكنة[عدل]

تم اكتشاف ظاهرة الكهرباء الساكنة قبل المسيح بنحو 600 عام ، عندما أدرك الإغريق القدماء بعض الظواهر الكهربائية. لاحظ الفيلسوف طاليس (600 قبل الميلاد) أنه عند فرك قطعة من العنبر بقطعة قماش ، فإنها تجذب ريش الطيور والخيوط الصوفية أو القطنية. كان العالم الإنجليزي ويليام جيلبرت (1544 م – 1603 م) من أوائل العلماء الذين بحثوا في الظواهر الكهربائية ولاحظ أن هناك مواد أخرى لها خاصية الجذب. تبع ذلك من خلال اشتقاق الكهرباء من العنبر.

في عام 1733 م ، وجد الكيميائي الفرنسي تشارلز أن بعض الجثث تتجاذب عند حكها ، بينما يتنافر بعضها الآخر ، لذلك قرر تشارلز أن الكهرباء نوع من التدفق ، وأن هناك نوعين منها ، الأول: يتولد عند الزجاج. يفرك بالشعر أو الصوف؟ والثاني: تولد عند فرك العنبر بالحرير؟ يجذب النوعان المختلفان بعضهما البعض بينما تتنافر الأنواع المتشابهة.

اقترح بنجامين فرانكلين فكرة الشحنات الكهربائية الموجبة والسالبة لأول مرة في القرن الثامن عشر. كما أوضح أن البرق هو انتقال الشحنات الكهربائية الساكنة ، عن طريق تحليق طائرة ورقية في عاصفة رعدية والحصول على شرارات التفريغ الكهربائي ، حيث قام بربط مفتاح معدني بنهاية خيط طائرة ورقية وأطلقه ليطير في الهواء أثناء عاصفة رعدية. . تسببت كهرباء السحب في ارتفاع الجهد الكهربائي ، وأدى هذا الجهد الكهربائي العالي إلى حدوث شرارة كهربائية بين المفتاح والأشياء الموجودة على سطح الأرض ، مما يدل على أن السحب مكهربة. كان محظوظًا في تلك التجربة للهروب من الموت ، لكن تجربته تسببت في وقوع حوادث خطيرة ، حيث أصاب البرق بعض من أطلقوا طائرات ورقية لتطير أثناء العواصف.

أظهر الإنجليزي ستيفن (1666 م – 1736 م) أن بعض المواد توصل الكهرباء ، والبعض الآخر لا يعمل. كان قادرًا على نقل الكهرباء المتولدة عن طريق عجن أنبوب زجاجي يزيد طوله عن 100 متر.

أنظر أيضا[عدل]

• كهربائيا

مرجع[عدل]

• بوابة الفيزياء
• بوابة كهربائية

في كومنز ، الصور والملفات على: الكهرباء الساكنة

تم الاسترجاع من «https://en.wikipedia.org/w/index.php؟title=static_electricity&oldid=60167400»